Гигантские «мыльные пузыри» в сердце Млечного Пути? Что породило пузыри eROSITA?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Представьте себе гигантские космические «мыльные пузыри», светящиеся в рентгеновском спектре и простирающиеся на половину неба. Именно такие удивительные структуры, получившие название пузырей eROSITA, были обнаружены несколько лет назад в нашей Галактике. Эти «пузыри» расположены по обе стороны от центра Млечного Пути. Долгое время ученые не могли понять, насколько далеко от нас находятся эти структуры и что послужило причиной их возникновения.

Изображение, полученное в ходе съемки eROSITA
Автор: By JohannesBuchner — Own work, CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Ученые ломали головы над тем, что же представляют собой пузыри eROSITA. Одна из гипотез гласила, что эти структуры, расположенные симметрично относительно центра нашей галактики, возникли в результате колоссального выброса энергии из сверхмассивной черной дыры, дремлющей в сердце Млечного Пути. Другая теория предполагала, что мы имеем дело с локальными образованиями, расположенными гораздо ближе к нам, всего в нескольких сотнях световых лет.

Схема пузырьков eROSITA и Fermi. Схема геометрии пузырей eROSITA (EBs; желтый) и пузырей Ферми (FBs; фиолетовый) по отношению к Галактике и Солнечной системы. Приблизительные размеры этих структур, полученные в результатеанализа, также отмечены (зеленые и фиолетовые стрелки).
Автор: P. Predehl, R. A. Sunyaev, W. Becker, H. Brunner, R. Burenin, A. Bykov, A. Cherepashchuk, N. Chugai, E. Churazov, V. Doroshenko, N. Eismont, M. Freyberg, M. Gilfanov, F. Haberl, I. Khabibullin, R. Krivonos, C. Maitra, P. Medvedev, A. Merloni, K. Nandra, V. Nazarov, M. Pavlinsky, G. Ponti, J. S. Sanders, M. Sasaki, S. Sazonov, A. W. Strong, J. Wilms; arXiv:2012.05840 [astro-ph.GA]; DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2012.05840 CC-BY4.0 Источник: arxiv.org

Ключевым моментом в этом споре является определение расстояния до пузырей. Используя данные о распределении космической пыли в Млечном Пути, полученные в ходе масштабных обзоров неба, исследователи обратили внимание на три изолированные пылевые облака, расположенные на значительном удалении от Солнца — 500-800 световых лет. Оказалось, что проекции этих облаков на небесную сферу точно совпадают с темными пятнами, наблюдаемыми на фоне рентгеновского свечения северного пузыря eROSITA.

Это открытие имеет принципиальное значение. Дело в том, что эти темные пятна соответствуют двум характерным особенностям северного пузыря — Северному Полярному Шлейфу (NPS) и Облаку Лепестка Лотоса (LPC). Совпадение с проекциями пылевых облаков однозначно указывает на то, что и NPS, и LPC находятся на расстоянии не менее 1000 световых лет от нас.

На панели (c) показано рентгеновское RGB-изображение eROSITA, опубликованное в работе Predehl et al. (2020). Панели (a) и (b) показывают, соответственно, общую карту NH и высокочастотную карту NH, которая рассчитывается путем вычитания низкочастотной карты (белые контуры) из общей карты NH. На панели (d) показана карта экстинкции пыли Ve22 в диапазоне расстояний 400-1000 пк. Регионы G33+25 и G19+18 отмечены двумя большими белыми кругами. На всех картах экстинкции и NH используется карта цветов радуги, где фиолетовым цветом обозначены большие значения. Контуры высокочастотной карты NH наложены на рентгеновское изображение, а карта экстинкции — белым цветом, причем в первом случае удалены некоторые небольшие участки контуров для большей четкости рентгеновского изображения. На панели (e) показаны профили расстояний Le22 (вверху) и Ve22 (внизу) экстинкции в 12 позициях, которые отмечены на картах NH и экстинкции кружками диаметром 1°, разделив позиции на две группы для наглядности.
Автор: Teng Liu et al 2024 ApJL 967 L27 DOI 10.3847/2041-8213/ad47e0 CC-BY 4.0 Источник: iopscience.iop.org

Но это еще не все. Исследователи обнаружили в рентгеновски-темной области между NPS и LPC несколько дугообразных структур, излучающих поляризованное радиоизлучение. По мнению ученых, эти дуги являются следами ударной волны, распространяющейся от пузыря eROSITA. Важно отметить, что форма этих дуг идеально соответствует внешней границе NPS и LPC. Это открытие позволило ученым с высокой точностью определить границы северного пузыря eROSITA.

Оказалось, что форма северного пузыря eROSITA несимметрична, что противоречит ранним представлениям. Однако ученые предложили элегантное объяснение этому феномену. Они предположили, что пузырь eROSITA — это не идеальная сфера, а скорее чаша или кубок, наклоненный относительно плоскости нашей галактики. Эта модель, учитывающая неравномерное распределение газа в Млечном Пути, прекрасно описывает наблюдаемую форму пузыря.

На панели (c) показана трехмерная модель перекошенной чашки (фиолетовый), созданная путем отсечения high-Z части (серый) модели перекошенного эллипсоида. Синие и зеленые точки указывают на центры эллипсоидов до и после сдвига. Красная и черная точки указывают на местоположение Солнца и ГК. Оранжевым и зеленым отмечена касательная LOS к трехмерной поверхности, а зеленым обозначен участок l > 180°, 35° < b < 65°, граница которого определяется радиодугами, показанными на рисунке 4. Панели (a) и (b) показывают вид 3D-модели с двух сторон, обращенных на восток (l = 90°) и на ГК, соответственно. На панели (d) показана проекция Хаммера-Айтоффа модели перекошенной чашки. Красные крестики и синие квадраты — это выбранные вручную метки положения границы. Только красные точки были использованы для ограничения 3D-модели, граница которой показана голубыми пунктирными линиями. Карта плотности столбов Hi вдоль галактического касательного круга, представленная Sofue (2017), наложена на 2D-карту.
Автор: Teng Liu et al 2024 ApJL 967 L27 DOI 10.3847/2041-8213/ad47e0 CC-BY 4.0 Источник: iopscience.iop.org

Результаты исследования свидетельствуют о том, что NPS и LPC являются не двумя независимыми объектами, а частями одного гигантского образования — северного пузыря eROSITA. Этот вывод, в свою очередь, делает гораздо более вероятной гипотезу о том, что пузыри eROSITA возникли в результате мощнейшего выброса энергии из центра Млечного Пути миллионы лет назад.

Это открытие позволяет по-новому взглянуть на историю нашей галактики. Пузыри eROSITA — это не просто два гигантских объекта в космосе, это своеобразные «отпечатки пальцев» бурных событий, происходивших в прошлом Млечного Пути. Изучая эти «отпечатки», мы можем восстановить хронологию этих событий, понять механизмы выделения энергии сверхмассивной черной дырой и ее влияние на эволюцию нашей галактики.

Сравнение морфологии γ- и рентгеновских пузырей. Показано составное изображение Fermi-eROSITA. Рентгеновское протяженное излучение, обнаруженное eROSITA (полоса 0,6-1 кэВ; голубой), охватывает жесткую компоненту протяженного гигаэлектронвольтного излучения, традиционно называемого пузырями Ферми (красный; карта Ферми адаптирована из работы 35), однозначно устанавливая их тесную связь
Автор: P. Predehl, R. A. Sunyaev, W. Becker, H. Brunner, R. Burenin, A. Bykov, A. Cherepashchuk, N. Chugai, E. Churazov, V. Doroshenko, N. Eismont, M. Freyberg, M. Gilfanov, F. Haberl, I. Khabibullin, R. Krivonos, C. Maitra, P. Medvedev, A. Merloni, K. Nandra, V. Nazarov, M. Pavlinsky, G. Ponti, J. S. Sanders, M. Sasaki, S. Sazonov, A. W. Strong, J. Wilms; arXiv:2012.05840 [astro-ph.GA]; DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2012.05840 CC-BY4.0 Источник: arxiv.org

Пузыри eROSITA — это лишь один из примеров того, как новые открытия заставляют нас пересматривать привычные представления о Вселенной и искать ответы на все более сложные вопросы. И кто знает, какие еще тайны скрывает от нас бескрайний космос?

Изображение в превью:
Автор: By JohannesBuchner - Own work, CC BY-SA 4.0
Источник: commons.wikimedia.org

Сейчас на главной

Новости

Публикации

KZ AS10 Pro — обзор внутриканальных арматурных наушников с пятью арматурными драйверами на канал

Обновленная модель полностью арматурных наушников AS10 обзавелась приставкой Pro и другой настройкой звука. На этот раз KZ выпустили их в коллаборации с Linsoul. Какое именно участие они...

Обзор крепления для телефона на самокат или велосипед Halten H-02. Удобно и надежно

При выборе аксессуаров для вело- или электросамокатов важную роль играет удобство и надежность устройств для фиксации смартфона. В сегодняшнем обзоре я расскажу о таком устройстве, а точнее о...

Производительный и недорогой планшет с диагональю 13": обзор teclast t65 max

Новинка оснащена огромным по меркам планшетам дисплеем с соотношением сторон 16:10 и разрешением 1920x1200. В качестве процессора используется Helio G99, который не супер шустрый, но на голову выше...

Как правильно стирать кроссовки в стиральной машине, а потом их сушить?

Для спорта и повседневной носки самая популярная обувь — это кроссовки, но даже при регулярном уходе грязь и пыль впитываются в поверхность материала. Чтобы сэкономить средства на...

Ваш телефон – не совсем ваш: что такое подмена SIM-карты и как не стать жертвой

Век цифровых технологий подарил человечеству не только комфорт и безграничные возможности, но и новые угрозы, скрывающиеся в виртуальных лабиринтах. Среди них особо выделяется подмена...